中国樱桃地方种质表型性状遗传多样性分析

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中国樱桃(Cerasus pseudocerasus (Lindl.) G. Don,俗称樱桃,小樱桃)隶属于蔷薇科(Rosaceae)樱属(Cerasus)典型樱亚属(Subgenus Cerasus),是起源于我国的重要经济栽培果树,其在我国的栽培历史已达3000-4000年之久。在长期的驯化和人工选择过程中积累和形成了许多的遗传变异并以地方种质资源的形式广泛分布于我国。这些地方种质资源相比于野生资源具有更多可以直接利用的优异性状基因,而相比于栽培品种而言具有更多的遗传多样性和育种潜力的优异基因。尤其近年来,随着人们生活水平的提高,乡村旅游业得到了很大的发展,以中国樱桃为媒介的乡村旅游使得中国樱桃产业得到了空前的发展。产业的发展最重要的是种质资源的开发利用,然而中国樱桃所表现出的遗传基础狭窄,品种单一等问题也严重制约了产业的发展。因此开展中国樱桃种质资源的调查并对重要经济性状进行评价,发掘和利用重要经济性状基因进行分子辅助育种是今后樱桃新品种开发选育的重要途径。基于此,本论文综合近些年在全国收集到的代表资源分布区的7个省份80份中国樱桃地方种质资源材料的表型性状遗传多样性进行分析评价,采用巢式方差分析及聚类分析方法,对中国樱桃地方种质资源的叶片、果实及果核26个表型性状进行了多样性分析。主要研究结果如下:(1)质量性状之间存在较大的多样性差异,Shannon-Wiener多样性指数范围在0.61-1.64之间,其中果实形状(I=1.64)、果皮颜色(I=1.49)、叶片形状(I=1.40)及核剖面形状(I=1.36)具有相对较高的香农多样性指数;而核纹(I=0.61)、核对称度(I=0.69)及核腹棱数(I=0.70)相对较低。对于不同群体而言,群体间质量性状也存在较大差异。所有样品的叶片主要为近圆形(30.00%)和椭圆形(36.25%)。果皮颜色主要以红色(40.00%)和黄底红晕(26.25%)为主,其它颜色只占少数。果核性状的最大差异主要表现在果核的对称性。(2)对14个数量性状的分析结果发现中国樱桃地方种质叶片、果实和果核的数量性状在群体内的差异均达到极显著水平,在群体间的差异除了叶形指数外也均达到极显著水平,表明12个性状在群体内和群体间两个层次上均存在广泛的变异。中国樱桃地方种质14个数量性状的平均变异系数较大(9.93%),其中果柄长度的平均变异系数最大,达到24.8%,其次为叶柄长度(19.21%);而果核顶面观指数(6.61%)和叶形指数(7.69%)平均变异系数最小。对于各群体而言,群体间的表型多样性也存在较大的差别,云南群体的平均变异系数最大达12.92%,显著大于其它群体,表明该群体各性状指标间的离散程度较大,变异较大;而安徽群体的平均变异系数最小,仅为7.42%。(3)对14个数量形状的主成分分析表明,前5个主成分的累积贡献率达80.9434%,表明前五个主成分能解释绝大部分的数量性状变异。其中第一主成分的特征值4.8024,方差贡献率最大,达34.3029%,占主导地位,其中有10个性状的特征值(绝对值)较大。第五主成分的方差贡献率最小,为8.292%,其中以叶形指数为最高的正值(0.6390),果实横径为最高的负值(-0.6897),而叶长的特征向量值为最小的负值(-0.0085)。(4)基于Nei遗传距离的聚类分析以及主坐标分析将80份材料分为2个大类,其中来自山东、河南和安徽的材料之间遗传距离最小,亲缘关系最近被聚为一大类群,为华北类群;而来自于四川、云南、贵州和重庆的材料彼此间的遗传分化较小,表型性状较为一致而被聚为另一大类,为西南类群。表明不同地理分布群体的中国樱桃表型多样性存在差异,而这种遗传差异可能是由于来自不同的驯化位点而造成的。
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